一、光学系统
光学系统设计最主要考虑光源光通」量利用率。具体表现指标包括光的强度、均匀度、饱和度、光斑大小。影响上述指标的要素有两方面,一是光源,二是光学系∑ 统结构、材料选择。目前,国内外厂家、用户基本推荐OSRAM或PHILIPS 1200W短弧双端金属气★体放电灯管。其特性是紧△凑性、高亮度、高色温、显色性好及灯源在调暗的过程中,能保持相对稳定的色温。缺点是,这种灯管〖内填充剂的分层问题,即填充剂在电弧成像中出现色带或在电弧管凝结,形成阴影效果,需在光学结构设计时控制在最♀小范围。在光◣学结构中,为求得均匀的混合光※束,可采用抛物面的反光镜,要采集发散或窄光∴束,应选择有刻度加工或表面纹理的反光镜。使用镜面反射材料制成的反射器系统比折射系统卐好。当需要从一个光源得到几条光束时,可采用棱镜或透镜组合的折射√系统。当前,国内外1200W摇头电脑灯的光学设计中,均采用透镜组合的◤方式,由非球面(即抛物面)石英透镜※等组成。
抛物面透镜最重要特性在焦点上放置一个点光源,将得☆到一平行光束。在光路■设计时,还需考虑到光强分布曲线、形状与光源尺寸、反射〗透镜的口径尺寸大小及光源的形状之间的关联关系。
二、机械系统
机械系统范围很宽,包括材料、结构、机械性能、壳体要求、散热要求等ω 等。灯具材料选择主要考虑因素有:满足灯的功能要△求,制造难易程度及经济性。目前,国际、国内1200W摇头灯的材料主要有钢材、塑料、铝合金。在考虑满足灯的总体功能◎的前提下,设计灯的结构模型,分不同部位,采用不︾同的材料。如Aceda-spot1200III1200W摇头灯,灯体外壳采用塑料件,灯体支@撑架、底座、侧板、端板采用※铝合金铸件、冲压件、车件。
灯的结构决◥定了其机械性能、散热、强度、噪声、重量◥等要素。国际、国内1200W摇头灯均采用双臂支撑结构,灯■体水平旋转达540°,垂直旋转达█255°,底◣座部分须做加强处理,满足摇头灯的悬挂倒装要求。
灯体的机械性能,主要体现在灯体部件的≡机械强度,使灯体在连续有效工作的时间内,不变形、耐磨损、耐腐蚀、抗震、抗压;灯的壳体必须有严格的防水、防尘、防静电、防潮要求。根据防尘、防水的程度不同划分不♂同的外壳的防护等级要求:如室内使用的电脑灯的〇防护要求等级通常为IP20,室外的电脑灯的防护要求等级通常为IP44。
1200W大功率电脑灯的机械结构,散热要№求至关重要,散热系统如有缺陷,通常会造成电器参数漂移,色片、影片破裂,出现斑块,产生死机、失步、不受╳控制等严重后果。
三、电气及程序控制部分
1、电脑摇头灯ξ的电气特性及电路设计
前全世界范围内专业1200W摇头电脑灯绝大多数采用稀有气体放电泡光源♀。气体放电泡的启动和稳定工作取决于电路类型的设■计、供电电源、镇流器等电气元件的选择。稀有气体放电泡启动『后,一般不需要稳定的时间,为保证趋稳,在整个交流∮周期里,电路的维持电压和灯泡的瞬时电压之间的差值应充分大。
光源㊣的启动、稳定性、熄灭、再起动,应根据光源的特性要求设计电路。稀有气体放电泡的〓启动电压非常高,要求→采用变压器、启动器件、半共振电路等方式,提高←瞬间启动电压。光源起动后的稳定性,取决▲于镇流器和电路参数的匹配。镇流器的基本功能是防止电⊙流失控和使光源在它正常的电气特性╱下工作。目前生产企业通常采用两种↙镇流器,一种是电感整流器,一种是电子整流器。电感整流器的优点是稳〒定性好,缺点是重,对灯体的强度、搬运、装卸都有较高▓要求;电子整流器本@ 质上是电源转换电路,将输入的电源∏电流进行频率、波形和幅∮度方面的改变。其优点是重量轻,方便装卸、搬运;缺点是结〓构设计要求高,维护成本高。
光源的再启动,在常∮规电路设计中,由于气体放电泡工作时产生高温,使泡内饱和气体形成蒸汽压阻力,光源要立即再触发很难实现,必须使灯内气体压强降低至冷态数值后,才能触发重新▲启动。目前,国际、国内生产企业基本采用ぷ常规电路设计。
2、程序控制部分
目前国际、国内电脑灯普▃遍采用DMX数据格式编写程↓序文件。DMX512的原理:DMX数据流的速』度是250K,即每个BIT为标准的4微秒。DMX的数据格式分为以下部分:1)IDLE(空闲的)或NO DMX situation(情况):当没有DMX数据包输出时,将是一个高电平信号;2)BREAK:DMX数据包@ 的开始是一个88微秒的低电平输出的预报{头};3)MARK AFTER BREAK(MAB):MAB是BREAK后,是一个8微秒ξ 的高电平或2个脉冲;4)STARTCODE(SC)开始代码:SC是数据流开始的通道数据,它具有与通道数据相同的格▽式,一般为11个脉冲或44微秒;5)MARK TIME BETWEEN FRAMES(MTBF):MTBF可以为0-1秒,小于1秒,在每个通道起始位前都能以有MTBF,为高电平;6)CHANNEL DATA(CD):通道数据桢在◇SC之后逻辑格式︻为1-512或小于512;7)MARK TIME BETWEEN PACKETS(MTBP):在有效数据发送完毕后发送高电平。
电脑灯效︼果产生∑,是通过不同的造型景片、不同的色彩变化,不同的△视角、水平、垂直出光角度的变化及速度快慢、频闪快慢、光圈大小∩变化、焦距变化等综合表现。所有这些属性指标的工作是通过步进电机◢的传动来实现的,将步进电机的电气运行参数加以定义编程,就完成了电脑灯的控制。